2016 Fiscal Year Annual Research Report
Research on algorithmic education system in physical computing and 3D oriented material making
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26350356
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| Research Institution | Nagano National College of Technology |
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Principal Investigator |
堀内 泰輔 長野工業高等専門学校, 一般科, 教授 (90132604)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮嵜 敬 長野工業高等専門学校, 電気電子工学科, 教授 (10141889)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | アルゴリズム / ソーティング / 多色３Dプリンタ / レーザカッタ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
下記の５つの達成目標のうち、平成27年度までに(1)、(2)、(3)を達成した。→ (1)小・中・高専・大学等の各レベルに対応した、PhC教育のためのハードウェア教材の選定 (2) PhC 教育を意識した、Arduino開発環境の改善と拡張 (3)教育用３Dプリンタの設計と試作
最終年度である平成28年度については残りの(4)と(5)の達成を計画していた。→ (4)３Dプリンタを活用した、アルゴリズム教育のための教育用ソフトウェアの開発と評価(5) 小・中・高専・大学等の各レベルに対応した、パッケージングとコースウェアの整備
(4)については、アルゴリズム教育の中で基本的なアルゴリズムであるソーティングをターゲットとした。通常の教育ではソーティングの途中状況を2次元である画面上にアニメーションを用いて描画する例が多い。本研究では、3Dプリンタの特性を活かして、上（Z）方向を時間軸とみなして、ソーティングの過程を１つの立体で表現することで、あらゆる方向からそれを見させることで、ソーティングアルゴリズム理解の向上につなげることを目的とした。
しかし、今回製作した３Dプリンタは単色であり、複数色を可能にするためには大幅な設計変更と予算が必要であること、さらに、印刷速度が非常に遅いため、授業中にリアルタイムで見せることは不可能であること、などから、最近低価格化が実現されているレーザカッタを３Dプリンタの代わりに利用することに研究の方向を変更した。最終年度内では、レーザカッタの製作と評価が終了した。ソーティングアルゴリズムへの適用については、次年度持ち越しとなったが、10月を目処に目標を達成したい。
また、最終目標である(5)については高専向けのパッケージングとコースウェアの整備を完了した。残りの教育期間向けの対応については今後の課題としたい。
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